Cu/Al超细晶多层复合板材结合了超细晶铜材优异的延展性、导电导热性以及铝材抗蚀、质轻价廉的优点,不仅提高了产品性能,而且节约了资源和能源,在仪表电器、航空航天等领域具有广泛的应用前景。本文采用累积叠轧工艺制备超细晶纯Cu、纯Al及Cu/Al多层复合板材,研究不同厚度比的纯铜板和纯铝板组合对Cu/Al多层复合板微观组织和力学性能的影响,由此选择出最佳的厚度比。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、背散射衍射技术和透射电镜观察分析不同累积叠轧道次后纯Cu、纯Al及Cu/Al多层复合板的宏观形貌、微观组织和结合界面组织结构；采用硬度测试和单轴拉伸测试研究累积叠轧后纯Cu、纯Al及Cu/Al的力学性能。对纯Cu、纯Al不同累积叠轧叠轧道次后的试样进行不同温度和不同时间退火热处理,研究其微观组织和力学性能。结果表明：在室温条件下,采用累积叠轧技术成功制备出不同厚度比的超细晶Cu/Al复合板材,各个厚度比下界面结合过程、组织与力学性能的演变规律基本类似,但厚度比hCu,hAl为2：1时,界面结合质量和力学性能均最好。累积叠轧工艺不仅实现了不同材料间的冶金结合,而且实现了材料的超细晶化。累积叠轧1道次后,界面实现了初步的机械结合,晶粒发生了明显的细化,但不均匀；随着累积叠轧道次的增加,界面结合质量逐渐提高,组织细化程度不明显,但晶粒分布逐渐均匀。累积叠轧6道次后,大部分界面已实现了冶金结合,铜层晶粒片层厚度由～50μm细化到-0.2μm,铝层也细化到0.5μm左右。晶粒细化主要以位错滑移交割为主,并伴随一定孪生的作用。纯铜板累积叠轧后心部为典型的轧制织构,主要组分是{110}<112>。板材经累积叠轧后硬度和强度得以提高,塑性降低。累积叠轧1道次后,纯铜的屈服强度增加262MPa,比退火态的提高了近3倍；而纯铝则增加了70MPa,约为退火态母材的2倍。随着道次的增加,强度略有增加直至饱和,断裂延伸率基本不变或略有降低,单一的Cu/Cu和Al/Al多层板分别在5%和10%左右,且6道次后的综合力学性能均最好；而Cu/Al复合板3道次后的综合性能最佳。板材累积叠轧后的强化机制主要以加工硬化和细晶强化为主,同时表面打磨时硬化夹杂层和界面的引入以及无润滑轧制造成的摩擦也是材料强度提高的原因。断口结合机制为混合型的剪切韧性断裂。累积叠轧板材经热处理后,组织的回复再结晶及长大主要从界面处向基体扩展,而且累积叠轧获得的片层晶的热稳定性较好。初步确定纯铜、纯铝板不同累积叠轧道次下较合适的退火工艺参数。其中,纯铜累积叠轧1,3,6道次后的退火工艺分别为：350℃/30min、300℃/30min、300℃/20min;纯铝累积叠轧1,3,6道次后的退火工艺分别为：300℃/30min、250℃/30min、250℃/20min。